可重构光分插复用器及光谱跟踪系统、方法与流程

本发明涉及网络，特别是涉及可重构光分插复用器及光谱跟踪系统、方法。

背景技术：

1、目前，在光网络中，可重构光分插复用器（roadm，reconfigurable optical add-drop multiplexer）作为实现动态波长调度的核心设备，在需要对光信号进行监测时，一般采用外置光谱分析仪或光功率计对光信号进行监测。

2、然而，外置光谱分析仪体积较大且成本较高，难以集成于设备内部，也无法满足实时监测的需求。光功率计虽然能够实现集成化，但其功能局限于光功率的采集与反馈，无法提供关键光谱特性信息，如光信噪比（osnr，optical signal-to-noise ratio）、中心波长和光谱形状等，难以支撑光网络的精细化运维。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的可重构光分插复用器及光谱跟踪系统、方法，包括：

2、第一方面，本发明提供了一种可重构光分插复用器，所述可重构光分插复用器内置有光谱检测装置，所述光谱检测装置包括分束器、光信号监测模块、数据采集与计算处理单元；

3、所述分束器，部署于所述可重构光分插复用器的合波器输出端与后置放大器输入端之间的主链路中，所述分束器用于从所述主链路传输的合波信号中，分接出固定比例的光信号作为监测支路信号；

4、所述光信号监测模块，与所述分束器输出端连接，所述光信号监测模块用于对所述监测支路信号进行波长选择、耦合校准及光电转换，输出模拟电信号；

5、所述数据采集与计算处理单元，与所述光信号监测模块输出端连接，所述数据采集与计算处理单元用于将所述模拟电信号转换为数字信号，并根据所述数字信号计算关键光谱指标。

6、可选地，所述光信号监测模块包括波长选择开关或波长选择开关阵列、精合链路、微型探测单元；

7、所述波长选择开关或波长选择开关阵列，接入所述分束器输出的监测支路信号链路，所述波长选择开关或波长选择开关阵列用于根据监测需求，对所述监测支路信号进行波长选择，筛选目标监测光信号；

8、所述精合链路，部署于所述波长选择开关或波长选择开关阵列与所述微型探测单元之间，所述精合链路用于对所述目标监测光信号进行耦合校准；

9、所述微型探测单元，与所述精合链路输出端连接，所述微型探测单元用于将耦合校准后的目标监测光信号转换为模拟电信号。

10、可选地，根据监测需求，对所述监测支路信号进行波长选择，筛选目标监测光信号，包括：

11、在所述监测需求为全波道扫描监测模式的情况下，依次轮询选择所述监测支路信号中的全部波长通道，输出各波长通道的光信号作为目标监测光信号；

12、在所述监测需求为特定波道监测模式的情况下，从所述监测支路信号中筛选出指定的单个波长通道或指定波长组的光信号作为目标监测光信号。

13、可选地，对所述目标监测光信号进行耦合校准，包括：对所述目标监测光信号在分束、传输及波长选择过程中产生的光功率损耗与相位偏差进行补偿。

14、可选地，所述关键光谱指标包括以下任一项或多项：中心波长、光信噪比、功率谱密度。

15、第二方面，本发明提供了一种光谱跟踪系统，所述光谱跟踪系统包括：

16、多个如上所述的可重构光分插复用器；

17、网络管理系统，与所述可重构光分插复用器通信连接，所述网络管理系统用于根据多个所述可重构光分插复用器上传的关键光谱指标识别光信号异常特征，并根据所述光信号异常特征生成决策方案，根据所述决策方案生成执行指令，将所述执行指令下发至对应的可重构光分插复用器。

18、可选地，所述网络管理系统还用于：根据所述关键光谱指标进行可视化显示和异常告警触发。

19、可选地，所述网络管理系统采用分布式分级架构；所述网络管理系统包括区域网络管理系统和中心网络管理系统；所述区域网络管理系统部署于各区域网络核心节点，所述中心网络管理系统部署于网络总控中心。

20、可选地，所述光信号异常特征包括以下任一项或多项：中心波长偏移超标、光信噪比下降、功率谱异常；

21、所述决策方案包括以下任一种或多种：

22、波长重构、放大器增益调整、故障端口切换。

23、第三方面，本发明提供了一种光谱跟踪方法，应用于可重构光分插复用器，所述可重构光分插复用器内置有光谱检测装置，所述光谱检测装置包括分束器、光信号监测模块、数据采集与计算处理单元；

24、所述分束器部署于所述可重构光分插复用器的合波器输出端与后置放大器输入端之间的主链路中，所述光信号监测模块与所述分束器输出端连接，所述数据采集与计算处理单元与所述光信号监测模块输出端连接；

25、所述方法包括：

26、通过所述分束器，从所述主链路传输的合波信号中，分接出固定比例的光信号作为监测支路信号；

27、通过所述光信号监测模块，对所述监测支路信号进行波长选择、耦合校准及光电转换，输出模拟电信号；

28、通过所述数据采集与计算处理单元，将所述模拟电信号转换为数字信号，并根据所述数字信号计算关键光谱指标。

29、本发明实施例具有以下优点：

30、在本发明实施例中，应用于可重构光分插复用器，可重构光分插复用器内置有光谱检测装置，光谱检测装置包括分束器、光信号监测模块、数据采集与计算处理单元；通过所述分束器，从所述主链路传输的合波信号中，分接出固定比例的光信号作为监测支路信号；通过所述光信号监测模块，对所述监测支路信号进行波长选择、耦合校准及光电转换，输出模拟电信号；通过所述数据采集与计算处理单元，将所述模拟电信号转换为数字信号，并根据所述数字信号计算关键光谱指标，实现了将光谱检测装置集成于可重构光分插复用器对主链路光信号进行在线检测，以关键光谱指标，判断光信号的实时状态，避免了引入外置设备体积大、成本高的问题。

1.一种可重构光分插复用器，其特征在于，所述可重构光分插复用器内置有光谱检测装置，所述光谱检测装置包括分束器、光信号监测模块、数据采集与计算处理单元；

2.根据权利要求1所述的可重构光分插复用器，其特征在于，所述光信号监测模块包括波长选择开关或波长选择开关阵列、精合链路、微型探测单元；

3.根据权利要求2所述的可重构光分插复用器，其特征在于，根据监测需求，对所述监测支路信号进行波长选择，筛选目标监测光信号，包括：

4.根据权利要求2所述的可重构光分插复用器，其特征在于，对所述目标监测光信号进行耦合校准，包括：对所述目标监测光信号在分束、传输及波长选择过程中产生的光功率损耗与相位偏差进行补偿。

5.根据权利要求1-4任一项所述的可重构光分插复用器，其特征在于，所述关键光谱指标包括以下任一项或多项：中心波长、光信噪比、功率谱密度。

6.一种光谱跟踪系统，其特征在于，所述光谱跟踪系统包括：

7.根据权利要求6所述的光谱跟踪系统，其特征在于，所述网络管理系统还用于：根据所述关键光谱指标进行可视化显示和异常告警触发。

8.根据权利要求6所述的光谱跟踪系统，其特征在于，所述网络管理系统采用分布式分级架构；所述网络管理系统包括区域网络管理系统和中心网络管理系统；所述区域网络管理系统部署于各区域网络核心节点，所述中心网络管理系统部署于网络总控中心。

9.根据权利要求6所述的光谱跟踪系统，其特征在于，所述光信号异常特征包括以下任一项或多项：中心波长偏移超标、光信噪比下降、功率谱异常；

10.一种光谱跟踪方法，其特征在于，应用于可重构光分插复用器，所述可重构光分插复用器内置有光谱检测装置，所述光谱检测装置包括分束器、光信号监测模块、数据采集与计算处理单元；